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ARID1A沉默通过上调miR-652/ZFAND5轴促进香烟烟雾诱导的人支气管上皮细胞恶性转化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月21日 来源:BMC Pulmonary Medicine 2.6
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为解决香烟烟雾(CSE)诱导肺癌的分子机制问题,温州医科大学附属温州市中心医院团队开展ARID1A/miR-652/ZFAND5通路研究,发现CSE通过ARID1A启动子甲基化沉默上调miR-652,靶向抑制ZFAND5蛋白表达,加速支气管上皮细胞(HBE)恶性转化。该研究揭示了表观遗传调控在肺癌早期发生中的关键作用,为吸烟相关肺癌防治提供新靶点。
香烟烟雾是肺癌的主要诱因之一,但其诱导正常支气管上皮细胞恶性转化的分子机制尚未完全阐明。微小RNA(miRNA)作为基因表达调控的关键分子,在肿瘤发生发展中扮演重要角色。温州医科大学附属温州市中心医院黄日胜、赵晓丹团队在《BMC Pulmonary Medicine》发表的研究,首次揭示了ARID1A/miR-652/ZFAND5轴在香烟烟雾诱导的人支气管上皮细胞(HBE)恶性转化中的核心作用。
研究采用的主要技术包括:甲基化DNA免疫沉淀(MeDIP)分析ARID1A启动子甲基化状态;双荧光素酶报告基因验证miR-652与ZFAND5 3'UTR结合;软琼脂克隆形成实验和Transwell迁移实验评估细胞恶性表型;利用GEO数据库筛选差异表达miRNA。
miR-652在CSE暴露的HBE细胞中被诱导上调
通过分析GEO数据集GSE175462和GSE107962,研究人员筛选出13个在肺腺癌和香烟烟雾暴露组织中共同差异表达的miRNA。qRT-PCR验证发现,只有miR-652在CSE处理的HBEC3-KT细胞中显著上调。
ARID1A表观遗传沉默导致miR-652上调
研究发现CSE处理导致ARID1A启动子区域高甲基化(经5-氮杂胞苷逆转验证),其mRNA表达下降。通过shRNA敲低和过表达实验证实,ARID1A负调控miR-652表达,且ARID1A过表达可抑制CSE诱导的miR-652上调。
miR-652促进CSE诱导的HBE细胞恶性转化
功能实验显示,过表达miR-652显著增强CSE处理的HBE细胞增殖、迁移和软琼脂克隆形成能力;而抑制miR-652则逆转这些恶性表型。这表明miR-652是CSE诱导HBE细胞转化的关键效应分子。
ZFAND5是miR-652的直接靶标
通过miRDB和TargetScan预测结合双荧光素酶报告实验,证实ZFAND5 3'UTR存在miR-652结合位点。突变该位点后,miR-652对报告基因的抑制作用消失。Western blot显示miR-652仅下调ZFAND5蛋白而非mRNA水平,证实其通过翻译抑制发挥作用。
ZFAND5抑制HBE细胞恶性转化
CSE处理降低ZFAND5蛋白表达但不影响mRNA。敲低ZFAND5模拟miR-652过表达表型,促进细胞恶性转化;而过表达ZFAND5不仅能逆转CSE的促转化作用,还可抵消miR-652的促癌效应,证实ZFAND5是通路中的关键抑癌因子。
该研究首次阐明CSE通过ARID1A甲基化沉默→miR-652上调→ZFAND5蛋白抑制的级联反应促进支气管上皮细胞恶性转化的分子机制。创新性体现在:发现ARID1A对miR-652的表观遗传调控新功能;确立miR-652/ZFAND5轴在吸烟相关肺癌早期发生中的关键地位。研究为吸烟人群肺癌早期预警提供了miR-652等潜在生物标志物,并为开发靶向该通路的化学预防策略奠定理论基础。未来需在动物模型中验证ARID1A缺失是否足以诱发肺上皮细胞恶性转化,并探索临床样本中该通路的异常与吸烟史的相关性。
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